Processus d’extraction et d’évaluation des anomalies de routage 126

O método DRASTIC foi desenvolvido por ALLER et al. (1987), com o objetivo de criar modelos de avaliação do índice de vulnerabilidade adaptável a qualquer lugar dos Estados Unidos. Para tal, foi instituído um comitê de especialistas que avaliou várias situações na tentativa de que o método fosse o mais abrangente possível. O método é indicado para a definição de áreas vulneráveis em terrenos maiores que 100 acres, baseado no conceito de sistemas hidrogeológicos. O sistema hidrogeológico é entendido como o conjunto das características geológicas e hidrogeológicas predominantes que afetam e controlam o movimento da água subterrânea, dentro, através ou fora de uma área. Como os poluentes variam em sua mobilidade e características de atenuação, foi necessário assumir como padrão um contaminante com a mobilidade da água, introduzido na superfície do terreno e carreado pela recarga do aqüífero. Basicamente, o DRASTIC foi desenvolvido para avaliar a vulnerabilidade de aqüíferos livres. A presença de uma camada confinante impõe algumas alterações que devem ser observadas. A profundidade do nível da água utilizada, neste caso, deve ser a do topo do aqüífero e não a da superfície piezométrica. No modelo, o peso da rede de recarga tem de considerar as restrições naturais impostas pela camada confinante. As características do meio aqüífero devem ser avaliadas contando-se com informações existentes e com inferências impostas pelo usuário, visto que não podem ser identificadas em rochas ou sedimentos aflorantes e podem variar espacialmente. Ao avaliar-se o impacto da zona vadosa, deve-se considerar o impacto da camada confinante na atenuação de contaminantes que possam atingir o sistema aqüífero, sendo também necessária uma distinção de critérios, pelo usuário, das características das demais camadas sobrepostas ao aqüífero.

No modelo, a definição das características a serem incorporadas para a avaliação da vulnerabilidade dos aqüíferos passou por uma série de conjeturas técnicas acerca da importância relativa das características físico-hidrogeológicas que alteram o potencial de poluição. O resultado desta avaliação definiu como fatores mapeáveis mais importantes, que controlam o potencial de poluição das águas subterrâneas, os seguintes:

R – (Net) Recharge – Recarga do Aqüífero.

A – Aquifer Media – Meio Aqüífero, características físicas. S – Soil Media – Solos

T – Topography – Topografia, declividade.

I – Impact of Vadose Zone Media – Impacto da Zona Vadosa, atenuação. C – Condutivicty (Hydraulic) of the Aquifer – Condutividade hidráulica.

• Nível da água: importante por marcar a profundidade que o poluente vai ter de percorrer até encontrar a água, ou seja, a substância a ser poluída. Quanto maior a profundidade do nível da água maiores as chances de que ocorra a atenuação do contaminante.

• Recarga do aqüífero: definida como o volume de água que passa pela zona não saturada, chegando até o nível d’água subterrânea. Este volume é calculado considerando-se uma quantidade de água por unidade de área. No método, é utilizada a unidade de polegadas por ano.

• Meio aqüífero: refere-se a rochas consolidadas ou inconsolidadas que servem como aqüífero. Rochas porosas onde a água se movimenta por espaços intergranulares possuem porosidade primária enquanto rochas onde a água se movimenta por fraturas ou espaços criados após sua formação caracterizam-se por ter uma porosidade secundária. O fluxo da água é afetado diretamente pelo meio aqüífero assim como a rota e as distâncias percorridas pela água dentro do aqüífero são condicionados pelo sistema de fluxo. Estes fatores são importantes, pois caracterizam as condições naturais de atenuação por processos de sorção, reatividade e dispersão que porventura venham a ocorrer.

• Solos: Dentro da metodologia do DRASTIC, o termo solo é considerado como sendo a camada superior da terra, sujeito a processos climáticos, onde a espessura pode variar até seis pés (cerca de 2 metros) de profundidade. Dentro desta camada pode ocorrer uma intensa atividade biológica e variações de diâmetro das partículas, importantes para processos que influenciem a contaminação das águas subterrâneas. A espessura da camada é fundamental, pois seu aumento pode incrementar a atenuação por meio de filtração, biodegradação, sorção e volatilização. A presença de matéria orgânica e o tipo de argila no solo devem ser

considerados, visto que também são fundamentais para os processos de degradação de cargas contaminantes ocorrentes no subsolo, com óbvia importância dentro dos modelos de vulnerabilidade.

• Topografia: No método, o termo topografia leva em conta a maior possibilidade de ocorrer o escoamento superficial com o incremento da declividade.

• Impacto da zona vadosa: A zona vadosa é definida como o nível do terreno entre o típico perfil de solo e o nível da água, ou seja, a faixa que não está saturada de água. O tipo de zona vadosa é determinante para as características de atenuação do material contaminante. Dentre os processos, pode ser citada a biodegradação, a neutralização, a filtração mecânica, as reações químicas, a volatização e a dispersão. A espessura da zona vadosa influencia diretamente estes processos, pois muitas características estão atreladas a este condicionante. A biodegradação e a volatização podem diminuir com a profundidade. Além disso, a espessura influencia diretamente o tempo de circulação e o tempo disponível para que processos de atenuação natural ocorram.

• Condutividade: A condutividade define a habilidade do meio aqüífero de transmitir água, caracterizando desta forma a velocidade de fluxo da água em um determinado gradiente hidráulico.

A combinação destes fatores é feita através de um sistema de valoração numérica, contendo três partes: peso, variações e razões.

O conceito de pesos diferencia a importância relativa de um fator do DRASTIC para outro, variando de 1 a 5, e serve para indicar a importância relativa de cada um dos sete fatores, isto é, quanto maior o peso maior sua importância. O fator mais importante tem peso 5 enquanto o de menor importância tem peso 1. Segundo ALLER et al. (1987), os pesos determinados pelo método são constantes e não devem ser alterados. Um segundo peso, também constante, foi criado para avaliar-se a vulnerabilidade de áreas nas quais existe o emprego de pesticidas na agricultura. Ambos são mostrados na Tabela 14.

Tabela 14: Pesos dos fatores envolvidos na metodologia do DRASTIC

P es os para as Feiç ões do DRA S TIC

P es os para as feiç ões DRA S TIC - P es tic idas

Fator P es o P es o

P rofundidade do nível d'água 5 5

Rec arga 4 4

M eio aqüífero 3 3

S olo 2 5

Topografia 1 3

Im pacto da z ona vados a 5 4

Condutividade 3 2

Fonte: adaptado de ALLER et al. (1987).

Alguns fatores utilizados no DRASTIC dividem-se em tipos significativos, seja pela média ou por variações, que denotam um determinado impacto no potencial à poluição. As Tabelas 15, 16, 17, 18, 19, 20 e 21 mostram as variações e as médias adotadas no modelo.

Tabela 15: Valores relativos a faixas de variação do nível d’água

V ariaç ão Raz ão

0-5 10 5-15 9 15-30 7 30-50 5 50-75 3 75-100 2 > 100 1

Profundida de do Níve l d' Água (Pé s)

Fonte: adaptado de ALLER et al. (1987).

Tabela 16: Valores relativos a faixas de variação de recarga

V ariaç ão Raz ão

0-2 1 2-4 3 4-7 6 7-10 8 > 10 9 Re de de Re ca rga (pole ga da s)

Tabela 17: Valores relativos a faixas de variação do meio aqüífero

V ariaç ão Raz ão Raz ão Tipo

A rgila Com pac ta 1 a 3 2

M etam órfic o/Ígneo 2 a 5 3

M etam órfic o/Ígneo alterado 3 a 5 4

Till (G lac ial) 4 a 6 5

Interdigitaç ões de A renitos , Calc áreos e A rgilitos 5 a 9 6

A renito M ac iç o 4 a 9 6

Calc áreo M ac iç o 4 a 9 6

A reia e S eix os 4 a 9 8

B as alto 2 a 10 9

Calc áreo K árs tic o 9 a 10 10

M e io Aqüífe ro

Fonte: adaptado de ALLER et al. (1987).

Tabela 18: Valores relativos a faixas de variação dos solos

V ariaç ão Raz ão

Fino ou ausente 10 S eix os 10 A reia 9 Turfa 8 A rgila 7 6 5 4 3 2 1 Solos

Fonte: adaptado de ALLER et al. (1987).

Tabela 19: Valores relativos a faixas de variação da topografia

V ariaç ão Raz ão

0 a 2 10

2 a 6 9

6 a 12 5

12 a 18 3

> 18 1

Topogra fia (% Dec lividade)

Tabela 20: Valores relativos a faixas de variação do impacto da zona vadosa

V ariaç ão Raz ão Raz ão Típic a

Cam ada Confinante 1 1

S ilte/A rgila 2 a 6 3

A rgilito 2 a 5 3

Calc áreo 2 a 7 6

A renito 4 a 8 6

Interdigitaç ão de A rgilito, Calc áreo e A renito 4 a 8 6 A reia e S eix os c om s ignific ante s ilte e argila 4 a 8 6

M etam órfic o/Ígneo 2 a 8 4

A reia e Cas c alho 6 a 9 8

B as alto 2 a 10 9

K ars t 8 a 10 10

Im pa cto da Zona V a dosa

Fonte: adaptado de ALLER et al. (1987).

Tabela 21: Valores relativos a faixas de variação da condutividade hidráulica

V ariaç ão Raz ão

1 a 100 1 100 a 300 2 300 a 700 4 700 a 1000 6 1000 a 2000 8 > 2000 10

Condutivida de Hidrá ulica (G P D/FT2)

Fonte: adaptado de ALLER et al. (1987).

As faixas de variação para cada fator do DRASTIC foram correlacionadas para determinarem uma combinação que indicasse as diferenças do potencial de poluição. Os fatores D, R, S, T e C têm um valor determinado para cada razão enquanto os fatores A e I podem ter tanto um valor típico como uma faixa de valores que pode ser ajustada de acordo com o conhecimento do meio avaliado.

Através da equação:

DrDp + RrRp + ArAp + SrSp + TrTp + IrIp + CrCp = Potencial de poluição Aonde: r = razão e p = peso.

O usuário pode determinar um valor numérico para cada unidade hidrogeológica avaliada. O modelo utilizado pelo DRASTIC é adicional (soma) e o resultado deve ser expresso sempre de maneira comparativa, indicando índices de maior ou menor vulnerabilidade.

O resultado da análise da vulnerabilidade é dado por um índice que pode variar de 0 a 350. ALLER et al. (1987) dividem estes índices em oito faixas de variação segundo a Tabela 22 abaixo, sugerindo padrões de cores para a

representação cartográfica.

Tabela 22: Faixas de variação dos índices DRASTIC

Faix as de variaç ão dos Índic es do DRA S TIC Cor

< 79 V ioleta 80 a 99 Indigo 100 a 119 A z ul 120 a 139 V erde es c uro 140 a 159 V erde c laro 160 a 179 A m arelo 180 a 199 Laranja > 200 V erm elho

Código de core s pa ra a s fa ix a s de va ria çã o do DRASTIC:

Fonte: adaptado de ALLER et al. (1987).

Os valores das taxas e pesos foram desenvolvidos por um grande número de consultores e especialistas na hidrogeologia norte-americana e provavelmente representam razoáveis hipóteses em relação à importância relativa dos parâmetros O índice computado pelo modelo é considerado um indicador relativo do potencial de poluição. No entanto, deve ser interpretado dentro de uma faixa hidrogeológica específica, ”com uma descrição composta de todos os principais fatores geológicos e hidrogeológicos que afetam e controlam o movimento para dentro, através de e para fora de uma área, numa unidade mapeável, com características hidrogeológicas comuns, tendo como conseqüência comum vulnerabilidade à contaminação” (ALLER et al., apud MERCHANT, 1994).

O modelo DRASTIC foi formulado e projetado com base nas condições de que os dados utilizados são de fácil obtenção; que as variáveis inclusas no modelo são intimamente relacionadas à vulnerabilidade da água subterrânea; e que as taxas, pesos e relações matemáticas entre as variáveis são adequadamente válidas no procedimento DRASTIC. Outra importante condição é que o modelo deve ser usado somente para estudos regionais.

Embora muito usado, o modelo DRASTIC, por ser formulado segundo uma combinação linear, apresenta algumas limitações especialmente aparentes quando implementadas em um sistema de informações geográficas. Segundo HOPKINS (1977, apud MERCHANT, 1994), os modelos de combinação linear são inerentemente propensos a incertezas sobre a possível interdependência dos parâmetros. MERCHANT (1994) cita que alguns estados americanos (Michigan, Minnesota, Wisconsin) utilizaram a metodologia “DRASTIC modificada” para mapear

a vulnerabilidade de seus aqüíferos, adotando modelos com quatro ou cinco parâmetros somente ao invés dos sete originais. Não se sabe se tal decisão é decorrente da pertinência acerca da possível redundância ou interdependência entre as muitas variáveis do modelo DRASTIC. Por outro lado, estes mapas sugerem claramente que resultados equivalentes ao DRASTIC podem ser obtidos usando-se um menor número de parâmetros. NEWCOMER; SZAJGIN (apud MERCHANT, 1994) discutem o potencial de propagação de erro no cruzamento entre os mapas, concluindo que a precisão do mapa final, resultante do cruzamento, é menor que a dos mapas individuais utilizados na operação. Também afirmam que há vantagens potenciais quando se utiliza um menor número de parâmetros exigidos para produzir um melhor resultado, particularmente no caso do DRASTIC, quando os dados são provenientes de várias escalas e desconhecidos os níveis de precisão. Além do mais, há outras vantagens como o menor custo para aquisição do banco de dados quando se diminui o número de variáveis (MERCHANT, 1994).